Publication

Quantum distillation: Dynamical generation of low-entropy states of strongly correlated fermions in an optical lattice

2009
Journal Articles

Résumé

Correlations between particles can lead to subtle and sometimes counterintuitive phenomena. We analyze one such case, occurring during the sudden expansion of fermions in a lattice when the initial state has a strong admixture of double occupancies. We promote the notion of quantum distillation: during the expansion and in the case of strongly repulsive interactions, doublons group together, forming a nearly ideal band insulator, which is metastable with low entropy. We propose that this effect could be used for cooling purposes in experiments with two-component Fermi gases.

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https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/55e8bec7-c618-4f77-a00a-a0cba983fab7

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Concepts associés (32)

Entropie (thermodynamique)

L'entropie est une grandeur physique qui caractérise le degré de désorganisation d'un système. Introduite en 1865 par Rudolf Clausius, elle est nommée à partir du grec , littéralement « action de se retourner » pris au sens de « action de se transformer ». En thermodynamique, l'entropie est une fonction d'état extensive (c'est-à-dire, proportionnelle à la quantité de matière dans le système considéré). Elle est généralement notée , et dans le Système international d'unités elle s'exprime en joules par kelvin ().

Entropy (classical thermodynamics)

In classical thermodynamics, entropy () is a property of a thermodynamic system that expresses the direction or outcome of spontaneous changes in the system. The term was introduced by Rudolf Clausius in the mid-19th century to explain the relationship of the internal energy that is available or unavailable for transformations in form of heat and work. Entropy predicts that certain processes are irreversible or impossible, despite not violating the conservation of energy.

Formule de Boltzmann

thumb|Sur la tombe de Ludwig Boltzmann En physique statistique, la formule de Boltzmann (1877) définit l'entropie microcanonique d'un système physique à l'équilibre macroscopique, libre d'évoluer à l'échelle microscopique entre micro-états différents. Elle s'écrit : où est la constante de Boltzmann qui est égale à . est appelé le nombre de complexions du système ou nombre de configurations.

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